Quando la luce viaggia da un mezzo a un altro, ad esempio dall'aria al vetro o all'acqua, la sua velocità cambia. Questo cambiamento di velocità fa piegare o rifrangere la luce.
La quantità di flessione dipende dalla differenza negli indici di rifrazione dei due mezzi. L'indice di rifrazione è una misura di quanto un mezzo rallenta la luce.
Maggiore è la differenza negli indici di rifrazione, maggiore è la quantità di flessione. Ad esempio, la luce si piega maggiormente quando viaggia dall'aria al vetro rispetto a quando viaggia dall'aria all'acqua perché il vetro ha un indice di rifrazione più elevato dell'acqua.
La flessione della luce è influenzata anche dalla lunghezza d'onda della luce. Le lunghezze d'onda più corte, come la luce blu, si piegano più delle lunghezze d'onda più lunghe, come la luce rossa. Questo è il motivo per cui vediamo un arcobaleno quando la luce solare passa attraverso le gocce d'acqua nell'aria. Le diverse lunghezze d'onda della luce vengono rifratte ad angoli diversi, provocando la separazione della luce in uno spettro di colori.